含盐油气盆地是油气勘探的重要领域，调研资料表明盐相关构造与油气聚集有密切联系，如波斯湾盆地、墨西哥湾盆地、滨里海盆地、东营凹陷、库车坳陷、东濮凹陷、莱州湾凹陷等。由于盐构造抗压强度弱、弹性模量小、易流动的特性决定了其形态的复杂性，在深埋环境下盐岩表现为强烈的塑流体，对含盐油气盆地油气成藏具有重要影响，其相关研究对于含盐沉积盆地中油气勘探具有重要的指导意义。国内盐构造相关研究开始于20世纪80年代初期，主要对盐成因模式、盐构造形态动力学机制、盐构造对油气成藏影响和意义进行了分析研究^[1]。目前关于盐构造的研究，开始从形态分布、触发机制、油气影响等方面向物理模拟^[2]和数值模拟实验^[3]转变并取得了一定成效^[4]。在渤海湾盆地莱州湾凹陷，基于不同时期的钻井资料与三维地震资料解释模式，不同学者的观点与认识并不相同。余一欣等认为垦利11-2构造区伸展作用背景下的重力滑动作用是盐构造形成的主控因素，形成了从南部过成熟盐构造至北部未成熟的盐枕构造转变^[5]；孙和风等认为盐岩流动的主要动力学来源是欠压实作用、走滑断层与重力扩张作用，盐构造发育演化主要经历了发育—调整—成熟—再活动4个阶段^[6]；周心怀等认为盐构造的形成除了受重力差异负载作用还主要受到郯庐断裂走滑挤压作用的影响^[7]。莱州湾凹陷东部走滑带历经20年3轮油气勘探，钻探垦利11-2、垦利12-2、垦利17-1共3个含油气构造，共钻探井6口，数口井在沙四下段钻遇多套盐岩，但该区受走滑与盐拱影响构造破碎、复杂，盐岩展布及构造演化研究相对薄弱，制约储层和资源评价研究工作。

2024年对莱州湾凹陷东部垦利17构造区采取叠前深度偏移方法进行三维地震资料解释，涵盖大部分东部走滑盐拱带区域，基于新资料解释对走滑盐拱带盐构造形态进行重新识别，进一步对其构造样式的多样性、触发机制、形成演化、成藏意义进行研究，以期深化该区油气聚集规律认识，为下阶段油气勘探工作奠定一定基础。

莱州湾凹陷地理位置处于渤海东南部，面积约为1 780 km²。构造位置位于渤海湾盆地济阳坳陷东部，为中生界基底之上发育的新生代半地堑，具有北断南超的典型箕状断陷结构。北部与莱北低凸起交界，南部与潍北凸起相接，东西两侧与郯庐走滑带东支和西支相接。从构造位置上看，莱东走滑盐拱带位于莱州湾凹陷东部，三洼环绕，钻探垦利11-2、垦利12-2、垦利17-1共3个含油气构造，成藏条件优越（图 1a）。根据钻井揭示，莱州湾凹陷主要发育中生界，古近系孔店组、沙河街组、东营组，新近系馆陶组、明化镇组以及第四系平原组，在新生代构造演化过程中经历了多旋回，整体划分为孔店组—沙四段初始裂陷阶段、沙三段裂陷伸展阶段、沙二段—东营组走滑伸展阶段和馆陶组至今的走滑—裂后坳陷阶段^[8-9]。本文主要研究层段为沙四段，在沙四下段多口井钻遇盐岩与砂泥岩互层（图 1b）。

图 1

Fig. 1

下载原图 图 1 渤海湾盆地莱州湾凹陷构造单元划分（a）及古近系岩性地层综合柱状图（b） Fig. 1 Tectonic unit division (a) and Paleogene Lithostratigraphic column diagram (b) of Laizhou Bay Depression, Bohai Bay Basin

从莱州湾凹陷垦利11/17构造井区钻井岩性分析得出，KL11-2-A井、KL11-2-B井、KL11-1-A井、KL17-1-B井在沙四下段钻遇多套盐岩（图 2a），演化趋势自下而上表现为无盐→多盐→少盐→无盐，在平面上表现为由凹陷沉降中心（KL11-2-A井、KL11-2-B井）向四周（KL17-1-2井）由多盐→膏盐→含膏泥岩→砂泥岩的变化规律，盐岩主要发育在沉积旋回中期，湖水较深，沉积物粒度较小。据Holser的研究结果，陆相成因的盐岩Br质量浓度低于20 mg/L^[10]。从元素（均值）特征（表 1）得出，莱州湾凹陷沙四段的盐属陆相成因，陆相盐湖的主要盐类来源分为深层热液和陆源输入作用2种^[11]。在紧邻断裂带处，地壳深部的高浓度深部热液带来大量盐类物质，经过饱和而迅速结晶成盐类固体小颗粒，逐渐沉积形成盐层。热液活动会带来大量硫酸根离子，在水体底部发生硫酸盐还原反应，消耗有机质，最终生成黄铁矿（图 2b，2c），同时，Eu在靠近热液影响地区往往更加富集，δEu正异常为高温流体的特征标志，可示踪与高温流体有关的地球化学作用，从KL17-1-B井分析得出沙四段与其他层段相比被热液影响最为明显（图 2d）^[12-14]。第2种陆源输入主要是蒸发成因，对水体咸化的影响在不同层段差别较大，与接受输入的沉积水体本身盐度有关。TiO2含量越高往往代表陆源输入越强，从（图 2e）中分析得出沙四段的古盐度与陆源输入整体呈现负相关，通常在水体较咸情况下，陆源输入对水体盐度有较强稀释作用，分析认为可能是深层热液作用成盐阶段早于陆源输入成盐阶段，两种作用共同形成了研究区垂向上与平面上多期次的岩层。

图 2

Fig. 2

下载原图 图 2 渤海湾盆地莱州湾凹陷古近系沙四段走滑盐拱带盐岩来源特征 Fig. 2 Origin characteristics of salt rock in strike-slip salt arch belt of Shahejie fourth Member Formation of Paleogene in Laizhou Bay Depression, Bohai Bay Basin

表 1(Table 1)

表 1 渤海湾盆地莱州湾凹陷古近系沙四段元素（均值）特征表 Table 1 Characteristic table of elements (mean value) of Shahejie fourth Member Formation of Paleogene in Laizhou Bay Depression, Bohai Bay Basin 元素 Fe Na+ K+ Ca2+ Mg2+ S2- Cl- Br- SO42- 质量浓度/（mg·L-1） 940 367 400 470 12 500 1 400 340 548 700 < 10 23 200

下载CSV 表 1 渤海湾盆地莱州湾凹陷古近系沙四段元素（均值）特征表 Table 1 Characteristic table of elements (mean value) of Shahejie fourth Member Formation of Paleogene in Laizhou Bay Depression, Bohai Bay Basin

基于走滑盐拱带振幅能量、曲率、地层倾角、相干、纹理、能量差异等地震属性提取，采用有监督的KNN（K-近邻分类算法）模式多属性识别方法对研究区盐拱形态边界进行刻画。该方法的思路是如果一个待分类数据在m维特征空间中的K个最相似（即特征空间中最邻近）的样本中的大多数属于某一个类别，则该数据也属于这个类别^[15-16]。从刻画结果（图 3a）可知，盐构造近乎于南北向展布，整体与郯庐走滑断裂带东支呈斜交关系。分别截取南部、中部、北部各一条地震剖面进行分析，根据盐构造的形态可知研究区发育整合接触非刺穿型、隐刺穿型、非整合接触刺穿型等3类盐构造^[13]。南部盐构造（图 3b）变形程度小，属于早期盐构造，中间厚、边缘薄，平面上呈圆形的盐隆，剖面上呈枕状，高宽比较小，走滑挤压构造变形较弱，未刺穿上覆地层，表现为整合接触非刺穿型盐枕形态，处于低成熟演化阶段，继续活动形成盐背斜构造；中部盐构造（图 3c）主要为隐刺穿型，表现为上覆地层厚度减小明显，幅度低，两翼不对称，缓倾一翼与上覆地层整合接触，陡倾一翼由于存在断层使盐岩沿断层挤入，与上覆地层呈角度不整合接触仍处于中低成熟演化阶段；北部盐构造（图 3d）为非整合接触刺穿型，表现为长条带状，顶部呈圆形的细颈状，整体幅度较大，演化熟度高并刺穿T₅反射层。总体来看，走滑盐拱带盐构造的形态具有分带性，在剖面上并无定型，从南向北逐渐由盐枕和成熟底辟向过成熟盐构造变化，整体盐构造形态与前人认识（从南向北由过成熟向成熟变化）存在一定差异^{[5, 17-18]}。同时，研究区在地震剖面上发育典型的正花状构造，受走滑盐拱影响上覆地层不协调，沙三段左侧地层厚度较大、右侧变形严重，沙一、二段地层明显变薄，整体呈上超特征，东营组厚度整体变化不大。中部地区走滑盐拱带轴部T₀、T₂反射层呈断裂背形特征，由于走滑断层一般倾角大，不同位置倾向易发生变化，T₃反射层高低形态特征发生改变，南北向走滑断层在空间上呈现出“丝带效应”^[19]。

图 3

Fig. 3

下载原图 图 3 渤海湾盆地莱州湾凹陷古近系沙四段走滑盐拱带形态分布特征 Fig. 3 Morphological distribution characteristics of trikeslip salt arch belt of Shahejie fourth Member Formation of Paleogene in Laizhou Bay Depression, Bohai Bay Basin

从盐构造生长指数研究分析得出，从老地层到新地层盐构造生长指数呈现从小变大再减小的趋势（图 4a），南部地区整体生长指数小于中北部地区（图 4b）。

图 4

Fig. 4

下载原图 图 4 渤海湾盆地莱州湾凹陷古近系沙四段盐构造生长指数图 Fig. 4 The growth index of salt structure of Shahejie fourth Member Formation of Paleogene in Laizhou Bay Depression, Bohai Bay Basin

郯庐走滑断裂东支断裂带早期走滑对应前底辟阶段（沙四段—沙三上段）、中期走滑对应底辟前阶段（沙三上段—沙一、二段）、晚期走滑对应底辟阶段（沙一、二段—东营组）、走滑末期对应底辟后阶段馆陶组之后，盐构造活动由南向北从早到晚，现今仍在活动。南部地区整体生长指数较小，对应东支断裂带早期走滑的前底辟阶段，主要在沙三上段时期开始活动，走滑断层左旋形成近南北向走滑断层，形成垂向破裂面，造成上覆岩层突破压力降低，形成地层薄弱带，为盐岩沿近南北向走滑断层向上流动创造了条件，砂岩对下方盐岩的压力大于两侧泥页岩的压力，在不同沉积物重力差异负载作用下引发盐层向低压力区开始滑动，形成早期的盐枕构造，早期纯挤压作用对盐构造的变形影响小（图 5a）。

图 5

Fig. 5

下载原图 图 5 渤海湾盆地莱州湾凹陷古近系沙四段走滑盐拱带形成机制模式图 Fig. 5 Model diagram of forming mechanism of strike-slip salt arch belt in the Shahejie fourth Member Formation of Paleogene of Laizhou Bay Depression, Bohai Bay Basin

中北部盐构造生长指数较大对应东支断裂带晚期走滑底辟阶段，主要从沙一、二段—东营组沉积时期开始活动，东营组沉积时期，郯庐断裂东支断裂带反转右旋，走滑活动加强，盐的变形作用与纯挤压条件下有明显不同，盐岩受力而挤压充填断层导致盐构造的产生，走滑压扭作用使得研究区以盐流动为主，发育典型的刺穿型构造，刺穿幅度与走滑强度及上伏盖层厚度有关（图 5b）。中北部由于郯庐断裂右旋撕开，盐岩顺断裂上侵，沿走滑右行力的局部收缩变形方向聚集，形成复杂盐构造。

综上分析，提出“走滑—反转—盐拱”“三位一体”的走滑盐拱构造成因机制，“走滑”为基础，指盐构造发育、分布、成因受郯庐断裂的早期左旋走滑作用以及重力差异负载作用控制；“反转”为纽带，指早、晚走滑作用的反转控制了盐构造的分布与形成，其中早期左行走滑作用控制了盐构造的发育位置，晚期右行走滑作用是盐构造形成的直接成因；“盐拱”为表征，指“走滑-反转”作用结果的表现形式。研究区走滑盐拱带不同位置盐构造在重力沉积差异负载与走滑挤压耦合叠加作用下造成了南北形态分布差异^{[6, 20-21]}。

莱州湾凹陷走滑盐拱带发育具有独特的演化背景（图 6），可划分为3个主要演化阶段：①盐构造发育期，即沙三段末期—沙一、二段沉积发生的盐流动阶段；②盐构造成熟期，渐新世中晚期东营沉积时期的盐刺穿阶段；③中新世—第四纪晚期，构造运动使得盐构造再次活化阶段。沙四段—沙三上段沉积时期，郯庐断裂东支左旋形成了近南北向走滑断层，上覆地层压力减小产生地层薄弱带，由于沙三上段沉积期断层两侧沉积厚度与岩性差异较大，对沙四段盐层产生差异负载作用，盐岩沿走滑破裂薄弱带开始蠕动形成早期的盐构造；沙一、二段时期，郯庐断裂东支开始右旋走滑呈近东西向挤压伴随右旋走滑扭压，至东营组时期为盐构造主要的发育期，盐构造对处于成熟阶段，随着盐不断向上流入，盐岩上拱，刺穿上覆地层；馆陶组后期构造运动再次活动，盐构造整体处于后期调整阶段，盐构造样式形态变化不大，基本继承了刺穿盐体的构造样式。

图 6

Fig. 6

下载原图 图 6 渤海湾盆地莱州湾凹陷走滑盐拱带演化模式 Fig. 6 Evolution model of strike-slip salt arch belt in Laizhou Bay Depression, Bohai Bay Basin

盐岩抗压强度弱、弹性模量小、易流动的特性决定了盐构造形态的复杂性，深埋环境下盐岩则表现为强烈的塑流体，热导率是常规沉积物的3~4倍^[18]，在正常条件下烃源岩有机质成熟度与温度呈正相关，因其盐岩层高热导率会促进热向上传导，造成盐上地层温度增高，具有促使盐上和抑制盐下烃源岩有机质成熟的作用。莱州湾凹陷已钻井揭示垦利17构造区沙四上段发育非常好—好烃源岩（图 7a，7b），在相同深度下，KL17-1-B井盐岩发育区上覆烃源岩比KL6-4-B井无盐区上覆烃源岩R_o高0.14%（图 7c，7d），盐岩的高热导率加速了盐上烃源成熟，同时构造井区受咸化和盐岩发育影响排烃门限降低，在强还原环境下，硫酸盐（盐岩）经还原菌改造，转化为还原态硫，与类脂化合物结合形成富硫干酪根，有利于早期生烃^[22]。

图 7

Fig. 7

下载原图 图 7 渤海湾盆地莱州湾凹陷古近系沙四段走滑盐拱带对上覆地层源岩影响 Fig. 7 Influence of strike-slip salt arch belt of Shahejie fourth Member Formation of Paleogene in Laizhou Bay Depression, Bohai Bay Basin on overlying strata source rocks

在常见的泥页岩与膏盐岩盖层中，泥页岩封盖石油储量仅占全球石油储量22%，而分布面积仅占8% 的膏盐盖层却封盖了全球总油气储量的55%^[23]。因其层致密并具有较高的排驱压力为其成为优质盖层提供了基础条件。在受到外力作用下发生塑性形变，不易发生断裂，为盐下油气聚集提供封闭条件，如库车坳陷古近系膏盐层整体厚度巨大，基本覆盖整个坳陷，封盖的克拉2井实测突破压力达60 MPa，为形成库车坳陷白垩系油气系统起到了重要的作用^[24]。莱洲湾凹陷经历了孔店组—沙四段早期的初陷阶段，形成了孔二段与沙四下段2套次要烃源岩，2套烃源岩间孔一段储层发育，发育厚层砂泥岩互层，砂岩物性较好，研究区可能存在孔二段与沙四下段盐下层为烃源岩、孔一段为储层、盐岩层为优质盖层的储盖组合，具有一定的勘探潜力。

走滑盐拱带周围发育多种类型盐构造相关圈闭及油气藏，研究区沙四段走滑盐拱带主要形成盐上油气藏与盐侧遮挡型油气藏，根据不同位置走滑盐拱的平面分布形态对不同层段寻找不同类型圈闭及油气藏^[25-26]（表 2）。

表 2(Table 2)

表 2 渤海湾盆地莱州湾凹陷走滑盐拱带形成机制及控藏作用综合表 Table 2 Comprehensive table of formation mechanism and reservoir control of strike-slip salt arch belt in Laizhou Bay Depression, Bohai Bay Basin 盐构造位置 形态 类型 特征 成因机制 演化阶段 控藏作用 有利层系 南部 盐拱 整合接触非刺穿型 平面上呈圆形的盐隆，剖面上呈枕状，形态上表现为上凸下平，高宽比小于0.5，继续活动形成盐滚、盐背斜 重力沉积差异负载 低成熟盐流动阶段 多形成盐侧遮挡型油气藏 沙三段及以下地层 中部 盐滚 隐刺穿型 幅度底，两翼不对称，缓翼与上覆地层整合接触，陡翼盐层挤入断层，与上覆地层呈大角度不整合接触 早期挤压+重力 中成熟盐发育阶段 多形成岩性上倾尖灭型油气藏 东营组及沙一、二段 北部 盐刺穿 非整合接触刺穿型 顶部呈圆形的细颈装刺穿体，成熟度高，幅度大， 走滑压扭作用 晚期盐刺穿阶段 多形成地堑式断块型油气藏 馆陶组及明下段

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南部盐拱整体幅度较小，断层一侧的储层与盐岩层对接，形成侧向遮挡圈闭，多形成盐墙侧封型油气藏（图 8a），有利勘探目标区为垦利17-1构造区沙三段及以下地层，针对盐侧扇体走滑盐拱构造带具有良好油气侧封条件，精细刻画扇三角洲、湖底扇砂体，在盐拱侧翼寻找有利构造-岩性遮挡型油气藏。

图 8

Fig. 8

下载原图 图 8 渤海湾盆地莱州湾凹陷走滑盐拱带相关圈闭及油气藏类型 Fig. 8 Related traps and hydrocarbon reservoir types of strike-slip salt arch belt in Laizhou Bay Depression, Bohai Bay Basin

中北部地区由于盐拱演化成熟度较高，深层沙河街组应寻找披覆背斜背景下岩性上倾尖灭或构造岩性型圈闭，储集层向膏盐岩的主体上倾尖灭（图 8b），东营组及明化镇组因盐体刺穿作用导致部分上部脆性地层发生断裂并形成地堑式断层组合，在上覆盖层封堵条件下，多成盐上地堑式断块圈闭（图 8c），在垦利11-2构造区浅层由走滑盐拱引起地层上拱形成构造高部位，同时造成的刺穿现象有利于油气向浅层的输导，盐拱上方构造高部位为油气运移优势区，在其KL11-2-A/B井浅层明下段、馆陶组均发现油层，说明KL11-2地区盐构造具有良好的含油气性以及运移条件，其深层东营组与沙一、二段发育刺穿岩性/构造-岩性油气藏都是得探索的勘探领域^[27-28]。

（1）渤海湾盆地莱州湾凹陷古近系沙四段盐构造形态可分为整合接触非刺穿型、隐刺穿型、非整合接触刺穿型3类。南部盐构造变形程度小，属于早期盐构造，表现为整合接触非刺穿型盐枕形态；中部盐构造主要为隐刺穿型，处于中低成熟演化阶段；北部盐构造为非整合接触刺穿型，演化熟度较高。

（2）研究区南北部沙四段盐构造活动时期不同，主要动力学形成机制为重力差异负载作用与走滑挤压作用，走滑盐拱带不同位置盐构造在重力沉积差异负载与走滑挤压耦合叠加作用下造成了南北形态分布差异。盐构造发育经历了沙三上段—沙一二段段沉积时期盐流动阶段（发育期）、渐新世中晚期东营沉积时期的盐刺穿阶段（成熟期），中新世—第四纪晚期再次活动期3个演化阶段。

（3）研究区南部沙四段盐侧扇体走滑盐拱构造带具有良好油气侧封条件，可在垦利17-1构造区沙三段及以下地层寻找盐墙侧封型油气藏，中北部浅层地层因盐刺穿作用导致部分缺失或形成地堑，可在垦利11-2构造区深层东营组与沙一、二段寻找岩性上倾尖灭或构造岩性型油气藏，在馆陶组及明化镇组寻找刺穿地堑式断块型油气藏。